SU687168A1 - Водосброс - Google Patents

Description

(54) ВОДОСБРОС

I

Изобретение относитс  к гидротехническому строительству, в частности к водосбросам , расположенным в теле бетонных плотин.

Известен водосброс, включающий входной участок и водопровод щий тракт криволинейного очертани  1.

Недостаток такого водосброса заключаетс  в том, что водопровод щий тракт очерчен по плавной кривой с малой крутизной, что приводит к увеличению его длины. При увеличении крутизны водопровод щего тракта происходит отрыв потока от дна, поток переходит в неустойчивый режим течени  с по влением в водопровод щем тракте вакуума и пульсации давлений, что приводит к кавитационным разрушени м тракта.

Наиболее близким решением из известных  вл етс  водосброс, включаюший входной участок и водопровод щий тракт криволинейного очертани  2.

Недостаток этого водосброса заключаетс  в том, что в пределах верхней части плотины невозможно осуществить поворот потока в безнапорном режиме течени  без отрыва его от дна водопровод щего тракта,

поэтому водопровод щий тракт выполнен напорным и снабжен на выходе из него регулирующими затворами. Сооружение затворов и помещений дл  управл ющих затворами механизмов осложнено расположением их на наклонной грани плотины.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности путем обеспечени  безнапорного режима потока и снижени  стоимости строительства и эксплуатации.

Достигаетс  это тем, что в начале водопровод щего тракта выполнен уступ, снабженный воздуховодом, а потолок водопровод щего тракта очерчен по параболической кривой, котора  круче кривой свободного падени  струи дл  заданных гидравлических условий.

На фиг. 1 изображен водосброс, продольный разрез; на фиг. 2 - вариант выполнени  водосброса с затвором; на фиг. 3 - вариант выполнени  водосброса с несколькими уступами.

Claims (2)

1. Водосброс имеет входной участок 1 и водопровод щий тракт 2 криволинейного очертани  с уступом 3, снабженным воздуховодом 4. Потокол 5 водопровод щего тракта 2 очерчен- по параболической кривой, котора  .круче кривой 6 свободного падени  струи дл  заданных гидравлических условий . Крива  6 определ етс  уравнением :. . Y X (tgjC + ) 2-VcCJO J где X и Y - рассто ни , соответственно, по горизонтали в вертикали от верхней границы потока в створе уступа до любой рассматриваемой точки кривой; ( - угол между верхней границей потока в стволе уступа и горизонтали; УО - скорость потока на входе и водопровод щий тракт; g - ускорение свободного падени . Водосброс может быть выполнен с затвором 7 и дополнительным воздуховодом 8 дл  обеспечени  аэрации потока при частичных открыти х затвора. Дл  обеспечени  нормальной работы водосброса при напорах меньше расчетного водосброс может быть выполнен с несколькими уступами 9, снабженными воздуховодами 10, а потолок 11 - полигональным, касающимс  кривой 12. При входе в водопровод щий тракт 2 поток отрываетс  от уступа 3 и движетс  по потолку 5 водопровод щего тракта над обильно аэрированным пространством. Контакт потока с потолком обеспечиваетс  инерционными (центробежными) силами , которые больше сил веса струи, за счет выполнени  потока 5 по кривой более крутой , чем крива  6 свободного падени  струи. В случае выполнени  водосброса с зат вором 7 при полном открытии затвора водосброс работает так же как и без затвора. При частичных открыти х затвора 7 поток дополнительно аэрируетс  посредством воздуховода 8. При работе водосброса с напорами меньше расчетного уступу 9 с воздуховодами 10 обеспечивают аэрацию придонного сло  воды , что исключает возникновение вакуума и кавитационных повреждений. Изобретение может быть эффективно использовано не только в массиве бетонных плотин, но и в тоннельных сооружени х (в скальном массиве), если представл етс  необходимым по компоновочным соображени м изменить отметку заложени  водосбросного тоннел  на ограниченном участке. Формула изобретени  Водосброс, включаюш,ий входной участок и водопровод щий тракт криволинейного очертани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем обеспечени  безнапорного режима потока и снижени  материалоемкости, в начале водопровод щего тракта выполнен уступ, снабженный воздуховодом, а потолок водопровод щего тракта, очерчен по параболической кривой, котора  круче кривой свободного падени  струи дл  заданных гидравлических условий. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Шванштейн А. М., Водосбросы зарубежных гидроузлов.-Л., 1973, с. 69, рис.57.
2. 2.Шванштейн А. М., Водосбросы зарубежных гидроузлов.-Л., 1973, с. 93, рис. 85.